CRC校验原理及简易c++实现

跟B站上的视频学了一遍CRC的计算过程，很清晰，可以看这个：
传送门
大致过程:

1. 将校验多项式取系数。
   如 \(x^4+x+1\) 可写为10011
   

2. 在原数据末端加 k 个0
   
   

3. 未处理的数据的1与校验多项式的系数对齐，每一项进行异或，再把得到的新数据串拼接回原数据串。再进行对齐操作。
   
   CRC8的简易C++实现：

点击查看代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;  

// CRC-8 计算类
class CRC8Calculator {
private:
    uint8_t polynomial;  // 生成多项式
    uint8_t crc_value;   // 当前CRC值
    int byte_count;      // 处理的字节数

public:
    // 构造函数
    CRC8Calculator(uint8_t poly = 0x07, uint8_t init = 0x00) {
        polynomial = poly;
        crc_value = init;
        byte_count = 0;
    }

    // 重置计算器
    void reset() {
        crc_value = 0x00;
        byte_count = 0;
    }

    // 处理单个字节
    void addByte(uint8_t data_byte) {
        crc_value ^= data_byte;
        
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            bool msb_is_one = (crc_value & 0x80) != 0;
            
            if (msb_is_one) {
                crc_value = (crc_value << 1) ^ polynomial;
            } else {
                crc_value = crc_value << 1;
            }
        }
        
        byte_count++;
    }

    // 处理字节数组
    void addBytes(const vector<uint8_t>& data_bytes) {
        for (uint8_t byte : data_bytes) {
            addByte(byte);
        }
    }

    // 计算并返回CRC值
    uint8_t getCRC() {
        return crc_value;
    }

    // 显示信息
    void showInfo() {
        cout << "已处理字节数: " << byte_count << endl;
        cout << "当前CRC值: 0x" << hex << (int)crc_value << dec << endl;
    }
};

// 测试函数
int main() {
    // 测试数据
    vector<uint8_t> test_data = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05};
    
    // 创建计算器
    CRC8Calculator crc_calc;
    
    // 计算CRC
    cout << "=== CRC-8 计算示例 ===" << endl;
    cout << "测试数据: ";
    for (auto byte : test_data) {
        cout << "0x" << hex << (int)byte << " ";
    }
    cout << dec << endl;
    
    crc_calc.addBytes(test_data);
    uint8_t result = crc_calc.getCRC();
    
    // 显示结果
    crc_calc.showInfo();
    cout << endl;
    
    // 验证示例
    cout << "=== CRC 验证示例 ===" << endl;
    
    // 完整数据（原始数据 + CRC）
    vector<uint8_t> full_data = test_data;
    full_data.push_back(result);
    
    // 重新计算（应得到0）
    CRC8Calculator verifier;
    verifier.addBytes(full_data);
    uint8_t verification = verifier.getCRC();
    
    cout << "附加CRC后验证结果: 0x" << hex << (int)verification;
    
    if (verification == 0) {
        cout << " (验证通过)" << endl;
    } else {
        cout << " (验证失败)" << endl;
    }
    
    return 0;
}